Analysis of >50 Legacy and Emerging PFAS in Water Using the Agilent 6495B Triple Quadrupole LC/MS

Význam tématu

Per- a polyfluoralkylové látky (PFAS) představují globální environmentální hrozbu díky vysoké perzistenci, toxicitě a schopnosti bioakumulace. Spolehlivá detekce a kvantifikace stopových hladin PFAS ve vodách je nezbytná pro sledování jejich osudu v ekosystémech a ochranu veřejného zdraví.

Cíle a přehled studie

Tato studie vyvinula a validovala rychlou LC-MS/MS metodu pro současné stanovení 53 tradičních i nově se objevujících PFAS z 14 chemických tříd. Využívá izotopicky značené standardy a izotopické ředění ke zvýšení přesnosti a reprodukovatelnosti výsledků.

Použitá metodika a postup

Vzorky vody byly filtrovány a extrahovány pomocí SPE na aniontově iontoměničkové kolonce (WAX). Eluce proběhla metanolem s amoniakem, extrakty se koncentrovaly pod dusíkovým proudem a rekonstituovaly v metanolu.

Použitá instrumentace

Analytická separace: Agilent 1290 Infinity II LC s kolonou ZORBAX Eclipse Plus RRHD C18 (2,1×50 mm, 1,8 µm) a ochranným sloupkem.
Detekce: Agilent 6495B triple kvadrupólový MS/MS s ESI v negativním módu, režim MRM.

Hlavní výsledky a diskuse

Instrumentální detekční limity (IDL) se pohybovaly od 2,5 do 469 fg na kolonu, 22 analyzovaných látek mělo IDL pod 10 fg. Metodní detekční limity (MDL) dle EPA se pohybovaly mezi 0,28 a 18 ng/L, kvalifikační limity (MQL) od 0,35 do 26 ng/L, přičemž 46 PFAS bylo kvantifikovatelných pod 5 ng/L. Průměrné výtěžnosti extrakce dosáhly 70–130 % pro 49 ze 53 látek s RSD <20 %. Analýza odpadních vod odhalila 21 PFAS v koncentracích

Přínosy a praktické využití

• Rychlá analýza: celkový čas běhu ~15 min oproti ~27 min u konvenčních metod.
• Vysoká citlivost a nízké detekční limity v ng/L rozmezí.
• Široké pokrytí 14 tříd PFAS v jediném analytickém běhu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Metodu lze rozšířit o další PFAS a ultratrace sledování v různých matricích (voda, sedimenty, biota). Integrace ne-target screeningových přístupů a vysokorozlišovací MS povede k hlubšímu pochopení osudu PFAS v životním prostředí a podpoří tvorbu regulačních standardů.

Závěr

Navržená LC-MS/MS metoda je robustní, citlivá a efektivní pro stanovení 53 PFAS. Nabízí rychlou analýzu, reprodukovatelné výsledky a dostatečnou selektivitu pro environmentální monitoring a podporu regulačních postupů.

Reference

1. Houde M. et al. Biomagnification of perfluoroalkyl compounds in the bottlenose dolphin food web. Environ. Sci. Technol. 2006, 40(13), 4138–4144.
2. Ahrens L.; Bundschuh M. Fate and effects of poly‐ and perfluoroalkyl substances in the aquatic environment: A review. Environ. Toxicol. Chem. 2014, 33, 1921–1929.
3. Giesy J.P.; Kannan K. Global distribution of perfluorooctane sulfonate in wildlife. Environ. Sci. Technol. 2001, 35(7), 1339–1342.
4. Coggan T.L.; Shimeta J.; Clarke B.O.; Anumol T.; Pyke J. Analysis of >50 Legacy and Emerging PFAS in Water Using the Agilent 6495B Triple Quadrupole LC/MS. Application Note, Agilent Technologies, 2019.
5. Paul A.G.; Jones K.C.; Sweetman A.J. A first global production, emission, and environmental inventory for perfluorooctane sulfonate. Environ. Sci. Technol. 2009, 43(2), 386–392.
6. Prevedouros K. et al. Sources, fate and transport of perfluorocarboxylates. Environ. Sci. Technol. 2006, 40(1), 32–44.
7. Buck R.C. et al. Perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances in the environment: terminology, classification, and origins. Int. Environ. Assess. Manag. 2011, 7(4), 513–541.
8. Rao N.; Baker B. Textile Finishes and Fluorosurfactants. In Organofluorine Chemistry; Springer US, 1994; pp. 321–338.
9. Giesy J.P.; Kannan K. Aquatic toxicology of perfluorinated chemicals. Rev. Environ. Contam. Toxicol. 2010, 202, 1–52.
10. Toms L.-M.L. et al. Polyfluoroalkyl chemicals in pooled blood serum in Australia. Environ. Sci. Technol. 2009, 43(11), 4194–4199.
11. Lindstrom A.B.; Strynar M.J.; Libelo E.L. Polyfluorinated compounds: past, present, and future. Environ. Sci. Technol. 2011, 45(19), 7954–7961.
12. Wang Z. et al. A never-ending story of PFAS? Environ. Sci. Technol. 2017, 51(5), 2508–2518.
13. US EPA EPA 822-R-16-005 Drinking Water Health Advisory for PFOA; 2016.
14. Gremmel C.; Frömel T.; Knepper T.P. HPLC–MS/MS methods for determination of 52 PFAS in aqueous samples. Anal. Bioanal. Chem. 2016.
15. US EPA Definition and Procedure for MDL, Revision 2; 2016.